Pembanding Pneumatik : Reka Bentuk, Kerja, Jenis & Aplikasinya

The pembanding dalam Metrologi ialah instrumen ketepatan, digunakan untuk mengukur ketepatan komponen tertentu dengan membandingkan dimensi komponen yang diberikan dengan standard kerja sebenar. Ia adalah jenis ukuran ketepatan tidak langsung kerana ia tidak akan mengukur dimensi, tetapi ia akan menentukan ketidaksamaan dalam pengukuran antara komponen yang ditentukan & standard kerja. Secara amnya, pembanding tersedia dalam pelbagai jenis yang digunakan berdasarkan keperluan dalam bidang berbeza seperti elektrik & elektronik, optik, elektromekanikal, mekanikal-optik, pneumatik, semakan berbilang, anjakan bendalir, unjuran, tolok automatik  & pembanding mekanikal . Jadi artikel ini membincangkan salah satu jenis pembanding iaitu – pembanding pneumatik , kerja, jenis & aplikasinya.

Apakah Pembanding Pneumatik?

Peranti ketepatan yang dikendalikan dengan udara termampat atau sistem pneumatik dikenali sebagai pembanding pneumatik. Dalam pembanding pneumatik, istilah 'Pneumatik' bermaksud udara yang digunakan untuk pembesaran bacaan yang diukur. Jadi, udara bertekanan atau termampat digunakan sebagai medium kerja dalam pembanding ini. Sama seperti pembanding lain, pembanding ini juga digunakan terutamanya untuk menganalisis variasi dimensi antara bahan kerja standard & bahan kerja yang akan diukur. Oleh itu pembanding ini mempunyai banyak faedah berbanding dengan jenis pembanding lain, jadi ia sangat dipilih dalam kebanyakan kes berbanding jenis pembanding lain.

Prinsip Kerja

Pembanding pneumatik berfungsi pada prinsip asas variasi tekanan yang dihasilkan dalam aliran udara. Udara mengalir pada tekanan yang stabil di seluruh bahan kerja maka ia akan mewujudkan tekanan belakang. Jadi variasi dalam tekanan belakang ini akan membantu untuk menemui dimensi bahan kerja.

Reka Bentuk Pembanding Pneumatik

Pembanding pneumatik direka bentuk dengan beberapa bahagian penting seperti pemampat, tangki air, penapis udara, pengatur tekanan, tiub celup, tiub manometer, orifis kawalan, tiub fleksibel, kepala pengukur dan skala yang diterangkan di bawah.

Pemampat

Pemampat dalam pembanding ini adalah komponen yang paling penting. Fungsi utama pemampat ini adalah untuk menghasilkan dan membekalkan udara termampat secara berterusan dalam pembanding pneumatik.

Penapis udara

Penapis udara dalam pembanding ini disambungkan ke unit pemampat. Penapis udara sangat berguna dalam menapis zarah kotoran yang datang dari udara. Di sini udara dimampatkan melalui pemampat.

Unit Pengatur Tekanan

Unit ini disusun dengan penapis udara. Fungsi utama unit ini adalah untuk mengawal tekanan udara termampat yang datang dari penapis udara.

Tiub Celup

Tiub celup disusun dalam syarikat penerbangan bersebelahan dengan pengatur tekanan. Tiub ini dicelup terus ke arah silinder logam atau tangki air. Sambungan tiub ini serta syarikat penerbangan dikenali sebagai ruang atas.

Tangki air

Tangki air ialah silinder logam yang disusun di dasar ruang atas dalam pembanding ini supaya ia memegang tiub celup di dalamnya.

Tiub manometer

Tiub manometer dalam pembanding ini ditetapkan secara menegak selari dengan dasar tangki air. Kawalan

Orifis

Orifis kawalan terletak di dalam syarikat penerbangan antara dua persimpangan tiub celup & tiub manometer. Orifis ini membolehkan Udara membekalkan pada tekanan yang stabil.

Tiub Fleksibel

Tiub fleksibel digunakan dalam syarikat penerbangan untuk memegang kepala pengukur. Titik awal tiub fleksibel ditetapkan dengan ruang seterusnya iaitu, simpang manometer & syarikat penerbangan manakala titik akhir disambungkan melalui kepala pengukur atau pengukur.

Kepala Pengukur

Kepala pengukur hanya disambungkan ke hos pneumatik atau tiub fleksibel. Fungsi utama ini adalah untuk mengira keabnormalan dalam bahan kerja.

Skala

Skala pengukur dalam pembanding ini ditentukur & disusun ke tiub manometer secara selari. Fungsi utama skala adalah untuk mengukur anjakan bendalir yang berlaku di dalam tiub manometer.

Pembanding Pneumatik Berfungsi

Pembanding pneumatik berfungsi ialah; pembanding pneumatik termasuk tangki air atau silinder logam yang diisi dengan air sehingga paras tertentu. Sebuah manometer yang ditentukur disambung secara menegak selari dengan tangki air ini. Paras air dalam tangki air serta manometer mestilah sama & ia dilaraskan dengan bahan kerja. Pada tekanan maksimum, udara dimampatkan dengan pemampat & ia ditapis & dikawal dengan tekanan melalui penapis udara serta pengatur tekanan.

Udara yang ditapis mengalir ke seluruh tiub celup yang terendam dalam tangki air. Pada masa yang sama, udara termampat dengan tekanan yang sama mengalir ke seluruh celah orifis kawalan. Setelah udara mengalir ke seluruh orifis kawalan, maka halaju akan meningkat & tekanan akan menjadi stabil. Udara dengan halaju yang besar melalui hos pneumatik atau tiub fleksibel dan akhirnya, ia mencapai kepala pengukur.

Kerana pengembangan udara dalam tiub celup, kepala air dikekalkan stabil. Lebihan udara akan lari sebagai gelembung udara di dalam tangki air. Pada tekanan malar, udara lari dari pancutan pengukur di dalam kepala pengukur atau pengukur.

Jika bahan kerja adalah normal atau tiada had dalam bahan kerja, maka udara terus keluar melalui jet pengukur. Pada masa yang sama, paras air dalam tiub manometer & tangki air akan sepadan. Jika terdapat sebarang sekatan atau ketidakteraturan dalam bahan kerja untuk aliran sebenar dalam jet pengukur, daya belakang tertentu akan terbentuk.

Paras air di dalam manometer akan menurun kerana tekanan belakang teraruh oleh sekatan dalam bahan kerja. Perubahan aras air dalam manometer ditandakan sebagai variasi dimensi atau sebarang keabnormalan dalam bahan kerja yang diukur jika dibandingkan dengan bahan kerja standard.

Jenis-jenis Pembanding Pneumatik

Pembanding pneumatik boleh didapati dalam tiga jenis yang dibincangkan di bawah.

• Pembanding Pneumatik jenis Aliran/Halaju.
• Pembanding Pneumatik jenis Tekanan Belakang.
• Pembanding Pneumatik jenis pembezaan.

Pembanding Pneumatik jenis Aliran/Halaju

Pembanding pneumatik jenis aliran atau halaju direka dengan bahagian yang berbeza seperti pemampat, penapis udara, pengatur tekanan, injap tutup, lajur kaca, apungan, skru pelarasan sifar, pendarahan udara, skala, tiub fleksibel, kepala pengukur & bahan kerja.

Pada mulanya, lajur kaca perlu ditentukur kepada dimensi yang diperlukan dengan menggunakan skru pelarasan sifar dan pendarahan udara. Seperti pembanding pneumatik, udara dimampatkan, ditapis, dan dikawal selia. Selepas itu, udara melalui injap tutup & bergerak ke arah tiang kaca yang termasuk apungan logam. Injap tutup digunakan terutamanya untuk menutup bekalan udara apabila ia tidak digunakan. Bekalan udara ke seluruh ruang udara & akhirnya bergerak menjauhi kepala pengukur.

Di sini, kepala pengukur dalam pembanding ini diletakkan di dalam bahan kerja untuk dianalisis. Jika terdapat sebarang sekatan atau penyelewengan wujud pada bahan kerja, maka aliran udara akan dikawal. Ini mengakibatkan sedikit anjakan apungan logam dalam tiang kaca.

Pergerakan apungan logam boleh dikawal dengan mudah melalui kelajuan aliran udara dalam ruangan kaca yang ditentukan oleh kelegaan antara kepala pengukur & bahan kerja. Oleh itu, kadar aliran udara adalah berkadar terus dengan pelepasan. Ketepatan pembanding adalah sehingga 1 µm dan pembesarannya ialah 1000,000:1.

Pembanding Pneumatik jenis Tekanan Belakang

Pembanding pneumatik jenis tekanan belakang direka dengan bahagian yang berbeza seperti pemampat, pengatur tekanan, penapis, skala, penyekat boleh laras & kepala pengukur. Pembanding jenis ini termasuk dua orifis seperti pejabat kawalan 'O1' & orifis pengukur 'O2'.

Sama seperti pembanding di atas, udara termampat dalam pembanding ini ditapis melalui penapis udara kemudian melalui pengatur tekanan. Di sini tekanan dikurangkan kepada 2 bar & ia melalui orifis kawalan. Akhir sekali, udara bergerak menjauhi orifis pengukur dalam kepala pengukur.

Diameter dua orifis dalam kepala pengukur dilambangkan dengan D1 & D2, dan tekanan orifis dilambangkan dengan P1 & P2. Udara dengan tekanan stabil 'P1' melepasi seluruh orifis O1 ke dalam ruang tengah. Akhirnya, ia bergerak menjauhi kepala pengukur di seluruh orifis O2. Jarak antara orifis O2 & bahan kerja ditandakan dengan 'd'.

Pada mulanya, orifis penyukat O2 akan ditutup sepenuhnya. Sebaik sahaja ia ditutup maka kedua-dua tekanan seperti P1 & P2 akan sama. Begitu juga apabila orifis pengukur dibuka sepenuhnya maka tekanan P1 & P2 sifar pada orifis O1 & O2.

Apabila jarak antara orifis pengukur & bahan kerja berubah maka tekanan P1 & P2 pada orifis O1 & O2 berbeza-beza. Perbezaan tekanan diukur dengan alat penunjuk tekanan. Dalam pembanding ini, pembesaran boleh dicapai sehingga 7500:1.

Pembanding Pneumatik jenis pembezaan

Pembanding pneumatik jenis pembezaan direka dengan bahagian yang berbeza seperti pengatur tekanan, pemampat, penapis udara, orifis kawalan, injap tetapan sifar atau jet rujukan, peranti penunjuk tekanan & kepala pengukur.

Pertama, udara dalam pembanding jenis ini dimampatkan & dibenarkan mengalir ke seluruh penapis udara & pengatur tekanan. Akhirnya, tekanan udara dijana & dibuat stabil. Pada tekanan yang stabil, udara mengalir ke seluruh saluran berpecah.

Udara mengalir pada satu hujung melalui orifis OC1 & mencapai kepala pengukur melalui saluran 'P'. Begitu juga, udara mengalir ke seluruh orifis OC2 & mencapai injap pelaras sifar melalui saluran.
Peranti penunjuk tekanan terletak di dalam syarikat penerbangan dan menghubungkan kedua-dua saluran P & Q. Pertama, ia ditentukur oleh bahan kerja standard. Sebaik sahaja kepala pengukur bergerak ke arah bahan kerja maka penunjuk dalam peranti pengukur mula diketepikan. Jika terdapat sebarang kebenaran atau sekatan berkurangan antara kepala pengukur & bahan kerja, maka tekanan dalam sistem akan meningkat. Akhirnya, pesongan berlaku.

Untuk menukar bacaan tekanan ke dalam dimensi linear daripada peranti penunjuk, formula berikut digunakan.

P = ρgh

Di mana, P = Tekanan ditunjukkan melalui peranti, ρ=Ketumpatan udara, g = graviti tentu, dan h= dimensi bahan kerja yang akan dianalisis. Julat pembesaran pembanding ini berjulat dari 1250x hingga 20000x.

Perbezaan antara Pembanding Mekanikal dan Pembanding Pneumatik

Perbezaan antara pembanding mekanikal dan pembanding pneumatik dibincangkan di bawah.

Kelebihan

The kelebihan pembanding pneumatik termasuk yang berikut.

• Pembanding ini sangat mudah untuk dikendalikan.
• Pembanding ini tidak mempunyai sebarang sentuhan antara bahan kerja & kepala pengukur.
• Ia mempunyai sehingga 30000: 1 pembesaran tinggi.
• Tiada pencerobohan apabila kedua-dua peranti penunjuk & kepala pengukur disusun di lokasi yang berbeza.
• Pancutan udara dalam pembanding ini membantu membersihkan bahan kerja.
• Semasa mengendalikan pembanding ini, tiada getaran berlaku.
• Ini adalah sangat tepat kerana bilangan bahagian bergerak yang sangat kurang, jadi terdapat geseran yang sangat kurang & inersia yang rendah.
• Pembanding ini adalah yang terbaik untuk menentukan keruncingan & kebujuran lubang bulat.
• Pengukurannya sangat kecil & tidak menyebabkan sebarang kerosakan pada bahan kerja. Tetapi ia membantu dalam membersihkan habuk dari bahagian jet udara yang diukur.

Keburukan

The keburukan pembanding pneumatik termasuk yang berikut.

• Ini tidak berguna.
• Pembanding ini memerlukan pemampat.
• Ia tidak sesuai untuk semua keadaan ekologi.
• Perubahan suhu & kelembapan boleh menjejaskan ketepatannya.
• Pembanding ini lambat bertindak balas berbanding dengan pembanding lain.
• Pembanding ini memerlukan peralatan tambahan yang terperinci seperti pengatur tekanan yang tepat.
• Ia tidak menjimatkan berbanding dengan pembanding jenis mekanikal.
• Skala dalam pembanding ini tidak konsisten.
• Kepala pengukur yang berbeza diperlukan dalam pembanding ini atau dimensi yang berbeza.
• Ralat meniskus berlaku apabila tiub kaca digunakan sebagai alat penunjuk.
• Ia memerlukan kepala pengukur yang berbeza untuk memeriksa pelbagai jenis bahan kerja.
• Komponen tambahan diperlukan tambahan seperti pengatur tekanan, penapis udara, dsb

Aplikasi

Kegunaan atau aplikasi pembanding pneumatik termasuk yang berikut.

• Pembanding pneumatik mengesan diameter dalam bahan kerja silinder.
• Pembanding ini digunakan sebaik sahaja sejumlah besar bahan kerja atau silinder perlu diuji.
• Ini digunakan secara meluas dalam mengawal saiz komponen secara automatik seperti tolok palam.
• Pembanding ini digunakan terutamanya untuk menyemak pantas sejumlah besar dimensi yang sama.
• Ia digunakan untuk mengetahui berapa banyak perubahan panjang daripada dimensi asal.
• Bahan kerja diameter dalam & luar boleh dikesan dengan menggunakan pembanding ini.
• Kelurusan & kerataan bahan kerja boleh dikesan.
• Pembanding ini digunakan untuk menganalisis Penoreh & bujur bahan kerja.
• Ia juga berguna untuk memeriksa kepersegian & kebulatan bahan kerja.
• Aplikasi pembanding pneumatik berubah bergantung pada jenis kepala pengukur & bilangan orifis.
• Pembanding ini boleh digunakan pada ukuran diameter dalam & luar serta ukuran ketebalan.
• Pembanding ini sangat berguna dalam memeriksa kepekatan bahagian sudut, kedalaman lubang buta, jarak tengah lubang, kerataan selari, dsb.

Oleh itu, ini adalah maklumat ringkas mengenai pneumatik pembanding – jenis , kelebihan, kekurangan, dan aplikasinya. Pembanding pneumatik yang paling kerap digunakan ialah pembanding pneumatik Solex yang direka & dipasarkan oleh industri Solex Air Gauges Ltd di Amerika Syarikat. Jadi ini adalah salah satu pembanding pneumatik yang paling popular. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah pembanding dalam elektronik?